[发明专利]一种绿色制备半纤维素/纳米金溶胶的方法及其在半胱氨酸检测中的应用

说明书

技术领域

本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种绿色制备半纤维素/纳米金溶胶的方法及其在半胱氨酸检测中的应用。

背景技术

纳米金因具有良好的特性而被广泛应用于催化、生物材料、安全检测等领域。纳米金的制备方法主要有化学还原法、激光消融法和蒸馏法等。但传统的化学还原法需要用磷、硼氢化钠和柠檬酸钠等化学试剂作为还原剂，再加入其它保护剂，在制备过程中往往需要加入多种化学试剂，并且制备的纳米金粒子单分散性较差，不易保存和长时间放置。

半纤维素在自然界中广泛存在，在植物生物质中的比重仅低于纤维素。半纤维素是由许多种不同结构和类型的糖单元组成的杂多糖，并且具有较高的分支度。通过探索研究，人们对半纤维素及其衍生物的理化性能有了进一步的了解，合成了多种半纤维素衍生物和材料，为农林生物质资源的利用研究打开了新窗口。但目前对半纤维素功能化的研究探索仅仅是半纤维素转化和利用的开始，将半纤维素作为还原剂和稳定剂制备纳米金属的研究还鲜见报道。

半胱氨酸是组成蛋白质的20余种氨基酸中唯一带有巯基的氨基酸，其在生物

过程中扮演着重要的角色，同时对人体内疾病的控制也有极大的作用，因此半胱氨酸的检测和应用引起了人们的广泛关注。目前测定半胱氨酸的方法已有很多，如高效液相色谱法、毛细管电泳法、荧光分析法、电化学分析法等。但这些方法成本较高且需要较长检测时间。因此建立一种快速、简单并能特异性检测半胱氨酸的方法十分重要。

本发明提供了一种稳定的杂多糖/纳米金溶胶及其绿色制备方法及其应用。首次利用半纤维素作为还原剂和稳定剂，加热条件下在碱性水相中制备半纤维素/纳米金溶胶，该制备过程符合“绿色化学”所提倡的纳米粒子制备中反应试剂、还原剂和稳定剂的“绿色化”和“环保化”。并将制备出的半纤维素/纳米金溶胶应用于半胱氨酸的特异性检测。因其绿色的制备过程，对半纤维素的高效利用和对半胱氨酸较好的检测效果，半纤维素/纳米金溶胶在生物、安全检测等领域有着巨大的应用前景。此外本发明不仅为纳米金属的制备提供了新的方向，亦为半纤维素的进一步应用提供了良好的实践基础。

发明内容

本发明提供一种绿色制备半纤维素/纳米金溶胶的方法及其在半胱氨酸检测中的应用。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种绿色制备半纤维素/纳米金溶胶的方法，在碱性水相中，半纤维素与氯金酸溶液在加热条件下发生氧化还原反应，在反应液中生成了纳米金颗粒，其粒径分布为10 nm～30 nm且分散均匀，生成的纳米金颗粒未与反应液分离，即为半纤维素/纳米金溶胶，其能长期放置稳定。

上述方法中，具体步骤如下：

（1）将半纤维素溶于0.5 mL～5 mL, 质量百分比浓度为0.5 %～5 %的氢氧化钠溶液，制得质量体积比为3 %～18 % g/ml的半纤维素溶液，搅拌均匀；

（2）将氯金酸溶于去离子水中配成0.3 mg/mL～2.0 mg/mL的氯金酸溶液，搅拌均匀后加热至50 ℃～100 ℃，将上述配制的半纤维素溶液滴入氯金酸溶液中，反应10 min～90 min后能够生成纳米金颗粒，生成的纳米金颗粒未与反应液分离，即为半纤维素/纳米金溶胶。

上述方法中，所述半纤维素提取自禾本科植物。

上述方法中，氯金酸与半纤维素的加入量满足氯金酸与半纤维素的比例为3.6 mg:0.15 mg～25 mg:0.15 mg。

上述方法中，所述半纤维素/纳米金溶胶中纳米金颗粒为球形且分散均匀。

上述方法中，所述半纤维素/纳米金溶胶在转速10000 rpm~15000 rpm下，离心1.0 h~1.5 h后，所得沉淀溶于水中能重新分散均匀。

一种半纤维素/纳米金溶胶在半胱氨酸检测中的应用。

上述应用中，若半纤维素/纳米金溶胶在加入待测物后紫外吸收发生变化，则待测物中含有半胱氨酸；若半纤维素/纳米金溶胶在加入待测物后，紫外吸收基本不变，则待测物中不含半胱氨酸。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明用杂多糖半纤维素作为绿色还原剂和稳定剂在碱性水相中制备半纤维素/纳米金溶胶，避免了有机溶剂、分散剂、其他有毒化学还原剂和稳定剂的使用，得到的半纤维素/纳米金溶胶在生物、安全检测等领域有重要的研究与应用价值。

（2）本发明制备出的半纤维素/纳米金溶胶离心后其中的纳米金颗粒能够重新均匀分散于水中，有效地解决了纳米金颗粒极易团聚、难以分散的难题。